深圳濱河污水處理廠傳統活性污泥法運行管理

時間：2006-11-03 來源： 作者：

    深圳市濱河污水處理廠第二期工程活性污泥法二級污水處理系統于1987年竣工。該系統主要處理深圳市羅湖區、福田區的城市生活污水,日處理水量2.5萬m³。經過十幾年的運行,我們根據現有設備的特點,逐漸摸索出一套適合深圳市污水水質特點的污水處理工藝方法,并在總結實踐經驗的基礎上,結合污水處理工藝最新發展趨勢,積極探索進行舊設備與構筑物改造的最佳途徑。

　　1　設計工藝流程

     　活性污泥工藝的設計參數：

        進水水質：BOD5=200mg/L,SS=240mg/L；

       出水要求，達到國家二級處理排放要求，即pH=6.5-8.5, SS小于30 mg/L, BOD5小于30mg/L,CODCr小于120mg/L

        工藝流程見圖1。

    圖1　濱河污水處理廠工藝流程圖

      (1) 粗格柵　機械格柵的柵條間距采用20mm。

      (2) 曝氣沉砂池　曝氣沉砂池的前端設置細格柵,格柵的間距為10mm。沉砂池原設計成多爾沉砂池形式,由砂泵將水砂混合液吸入分離槽進行水砂分離,后由于實際運行效果不理想,按照平流池的形式進行了改建,采用機械刮砂機進行除砂。

      (3) 初級沉淀池　初沉池是2座25m直徑的圓形輻流式沉淀池,池邊水深3.14m,沉淀時間1.5h。設計去除懸浮固體60%,去除BOD5負荷25%～30%。

      (4) 曝氣池　曝氣池分為2組,每組4廊道,兩組池并聯使用。總有效容積8350m3,水深6m。水力停留時間8h,污泥負荷0.2kgBOD5/(kgMLSS·d)。

      (5) 二級沉淀池　二沉池是2座直徑30m的圓形輻流式沉淀池,池邊水深3.97m,沉淀時間2.5h。

      (6) 污泥回流泵站　二沉池活性污泥回流采用3臺700mm螺旋回流泵,回流率85%,無備用。

      (7) 脫水機　污泥脫水采用帶式脫水機,性能穩定,工作效率高,但衛生條件較差。

　　2　凈化機理和工藝特點

    普通活性污泥法作為傳統的污水生物處理工藝,是處理效率較高的污水處理方式。活性污泥中的微生物主要有細菌、原生動物和藻類,其中細菌主要又以菌膠團和絲狀菌狀態存在。在傳統活性污泥法中,培養一定濃度的、具有良好沉降性能的活性污泥,是運轉的關鍵,也是保證出水水質的關鍵。

　　3　進水水質

    深圳濱河污水處理廠的進水水質波動比較大,進水BOD5濃度最高450 mg/L,最低80 mg/L,進水的BOD5濃度在100mg/L～200mg/L之間的頻率為54%,進水的BOD5濃度在200mg/L～300mg/L之間的頻率為26.5%,進水的BOD5大于300mg/L的頻率約10%。平均進水BOD5濃度190mg/L。進水SS濃度在120mg/L～240mg/L之間的頻率為76%,進水SS濃度大于240mg/L的頻率為24%,平均進水SS濃度146mg/L。最高進水CODCr濃度2000mg/L,最低進水CODCr濃度200 mg/L,平均進水CODCr濃度大于380 mg/L。進水懸浮物主要成分是污泥。

　　4　運行情況

    深圳市屬于亞熱帶海洋性氣候,年平均氣溫23℃,夏季最高月平均氣溫是28℃,冬季最低月平均氣溫是15℃,四季溫差較小,城市污水的溫度適宜微生物的繁殖。

濱河污水處理廠進水以生活污水為主,只有少量的工業廢水,進水BOD5/ CODCr大于0.3,污水的生化過程較易進行。進水CODCr的異常變化能夠反映出進水BOD5的異常變化。

    濱河污水處理廠進水中經常有漂浮物、淤泥、建筑砂石。原設計使用的多爾沉砂池配砂泵的運行方式不合適,砂泵經常堵塞,多爾沉砂池的停留時間過長,沉淀物含泥量過大,原設計使用的砂水分離器不能很好地脫水,造成了生產運行的困難。

    根據實際進水水質狀況,將多爾沉砂池按平流池的原理進行了改造,降低了出水堰板高度,增設了曝氣管,改用簡單高效的機械刮砂方式,解決了砂水分離的困難,減少了污泥的沉降。

經過初級沉淀,SS的去除率達到56.2%,BOD5的去除率達到45.8%,CODCr除率達到51.2%。初沉池出水中SS濃度平均為64mg/L,BOD5濃度平均為103mg/L,CODCr濃度平均為185.3mg/L。因為進水中懸浮污泥的含量大,所以初級沉淀對懸浮物有機物的去除率比設計值高。由于部分進水水質超過設計標準,在初沉池出水中SS濃度超過設計值的頻率為8.4%；出水BOD5的濃度超過設計值的頻率為13.4%,形成對曝氣池的沖擊負荷。

       曝氣池中活性污泥的性質直接影響到出水水質,活性污泥的組成既有菌膠團又有絲狀菌�；钚晕勰嗟纳�長受營養物質、水溫、pH值等因素決定�；钚晕勰嗟臐舛仁怯绊懳勰嘭摵傻膬仍谝蛩�。

        曝氣池污泥負荷N(kgBOD5/(kgMLSS·d))與污泥濃度MLSS的關系式：

      　　　　N=QLa/(XV)

     　式中Q--污水流量,m³/d；

        　　La--曝氣池進水BOD5濃度,mg/L；

        　　X--曝氣池混合液污泥濃度MLSS,mg/L；

       　　 V--曝氣池體積,m³。

        濱河污水處理廠曝氣池活性污泥濃度維持在1000mg/L左右,曝氣池的污泥負荷平均 為0.31kg BOD5/(kg MLSS·d),大于設計值。

    　活性污泥的沉降性能是影響二沉池出水水質的重要因素,將活性污泥的沉降比控制在合理的水平取決于進水水質如pH、營養物質、水溫以及二沉池設計參數等因素。監測結果表明,曝氣池的污泥沉降比SV小于40%時,活性污泥在二沉池中沉降良好。曝氣池活性污泥濃度在900mg/L以下時,絲狀菌有機會大量繁殖。絲狀菌分解有機物的能力較強,絲狀菌的增加對有機物的降解作用甚至強于菌膠團占優勢時的活性污泥,但泥水分離能力較差,對二沉池出水SS的影響很大。曝氣池活性污泥濃度低于800mg/L時,絲狀菌會引起嚴重的污泥膨脹。在實際生產中,以污泥沉降比40%為參考值,結合微生物鏡檢,可以預防污泥膨脹。低濃度運行的活性污泥法比高濃度運行時容易引起污泥膨脹。

　　5　出水水質

   　深圳濱河污水處理廠活性污泥系統對有機物、懸浮物能夠高效率去除,BOD5、SS的去除率可達到90%以上,出水BOD5、SS滿足國家二級處理排放標準,低于30mg/L；CODCr的去除率可達到80%以上,出水CODCr低于120 mg/L,出水CODCr平均為32.88 mg/L,出水CODCr濃度在60mg/L以下的頻率為89.2%。

　　6　運行管理

      傳統活性污泥法污水處理系統運行過程中,由于進水水質的經常性變化,波動較大,為維持曝氣池穩定運行,隨著進水水質的變化及時調整運行參數是維持運行穩定的關鍵。通過長期的運行實踐和對水質分析結果的規律性研究,我們得到以下結論：

       當出水BOD5、SS大于20mg/L或曝氣池活性污泥沉降比大于40%時,運行工段需要及時調整污泥回流比,以維持活性污泥的正常性能。

        出水CODCr與出水SS、BOD5具有趨勢相關性,而進行CODCr和SS的測量比較迅速,進行BOD5的測量有滯后性。當出水CODCr大于60mg/L時,適當調整污泥回流比、增加曝氣池活性污泥濃度,保持有機物去除效果,維持穩定運行。

　　7　總結

    傳統活性污泥法是一種低成本高效能的污水處理方式,能夠高效去除有機物,停留時間長的活性污泥法還具有硝化功能,但傳統活性污泥法在運行中容易引起污泥膨脹,低活性污泥濃度運行時抗沖擊負荷能力差。在珠江三角洲地區,將傳統活性污泥法改造成A/O法或運用氧化溝進行污水處理,運行更穩定,增強了抗沖擊負荷和抗污泥膨脹的能力,也容易實現自動化管理。

為了迅速準確地監測污水處理廠進出水水質的變化,及時準確地指導生產,我們有必要完善檢測手段,探索能迅速準確反映水質變化的科學方法。